对C宏的未定义引用，但在定义它时会出现重新定义错误

Undefined reference to C Macro, but gets redefined error when I define it

本文关键字：定义 新定义 错误 未定义 引用      更新时间：2023-10-16

我在kthread.h中定义了一个宏，如下所示。

#define KERNEL_THREAD_SAVED_KERENL_TOP_OFFSET 208

我正试图在syscall.cc 中使用该宏

#include "syscall.h"
#include "kthread.h"
#define SET_KERNEL_THREAD_TOP_OFFSET(offset, reg) 
"movq " #offset "(%%" #reg "), %%rsp n"
// .. and in some function
void func() {
asm volatile(
SET_KERNEL_THREAD_TOP_OFFSET(KERNEL_THREAD_SAVED_KERNEL_TOP_OFFSET, rbx)
:::);
}

如果我编译这个，它会给出以下链接器错误。

syscall.cc:41: undefined reference to `KERNEL_THREAD_SAVED_KERNEL_TOP_OFFSET'

好的，我明白了。所以链接器可能找不到宏？所以我试着用一些不同的值在.cc中定义它。

#include "syscall.h"
#include "kthread.h"
#define KERNEL_THREAD_SAVED_KERNEL_TOP_OFFSET 100
#define SET_KERNEL_THREAD_TOP_OFFSET(offset, reg) 
"movq " #offset "(%%" #reg "), %%rsp n"

然后，我得到一个编译器错误

./kernel/syscall.cc:5: error: "KERNEL_THREAD_SAVED_KERNEL_TOP_OFFSET" redefined [-Werror]
5 | #define KERNEL_THREAD_SAVED_KERNEL_TOP_OFFSET 100
| 
In file included from ./kernel/syscall.cc:3:
./kernel/kthread.h:7: note: this is the location of the previous definition
7 | #define KERNEL_THREAD_SAVED_KERNEL_TOP_OFFSET 208
|

很明显，编译器知道syscall.cc中的KERNEL_THREAD_SAVED_ERNEL_TOP_OFFSET。那么为什么链接器看不到定义呢？？

链接器没有业务查找宏。宏由预处理器处理，预处理器在链接器之前很久就运行了。如果链接器抱怨未定义的引用，则表示宏扩展出错。它在不该有的地方发射KERNEL_THREAD_SAVED_KERNEL_TOP_OFFSET。

问题在于

SET_KERNEL_THREAD_TOP_OFFSET(KERNEL_THREAD_SAVED_KERNEL_TOP_OFFSET, rbx)

将扩展到

"movq " "KERNEL_THREAD_SAVED_KERNEL_TOP_OFFSET" "(%%" "rbx" "), %%rsp n"

而您希望它扩展为(使用kthread.h中的值(

"movq " "208" "(%%" "rbx" "), %%rsp n"

之所以会发生这种情况，是因为如何处理函数类似宏的参数。当在字符串化运算符#中使用时，它们不经历中间展开。

您可以通过引入间接层来解决此问题。

#define SET_KERNEL_THREAD_TOP_OFFSET(offset, reg) 
SET_KERNEL_THREAD_TOP_OFFSET_(offset, reg)
#define SET_KERNEL_THREAD_TOP_OFFSET_(offset, reg) 
"movq " #offset "(%%" #reg "), %%rsp n"

现在，当你尝试进行扩展时，它会在几个过程中扩展。首先到达

SET_KERNEL_THREAD_TOP_OFFSET_(208, rbx)

(rbx不是宏的名称，因此它保持未标记状态(。这就变成了

"movq " "208" "(%%" "rbx" "), %%rsp n"
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